常用的立交型式

2．2．2　常用的立交型式

2．2．2．1　常用的三肢立交型式

1）小Y型（完全直连式）（见图2．11）

图2．11　美国某处公路立交（参见书前彩图）

优点：

（1）能提供所有方向车辆完全、无阻的直接运行，适用于各个方向交通量都很大且又相互接近的交通枢纽等情况。

（2）匝道修建里程和运行里程都较短，线路直捷，运行流畅，不会发生错路运行。

（3）主线外侧不需占用土地，最适用于主线外侧有障碍物的情况。

缺点：

（1）主线来往车道之间必须隔有充分距离才能满足匝道纵断面布置的要求。

（2）左转弯匝道由左边进入主线，当主线有两个以上车道时，左边车道为快车线，进入较为困难。

（3）占地较多，造价较高，须建一座三层的立交桥。

2）大Y型（半直连式）（见图2．12）

图2．12　德国A27交A7公路（汉诺威—汉堡—不来梅立交）（参见书前彩图）

优点：

（1）对繁重的交通量能提供高速度的半直连运行。

（2）没有交织。

（3）所有运行为自由流式，通行能力较强。

（4）主线外侧需占土地宽度较小，特别适宜于路线外侧有障碍物，如平行于路线的铁路、河流、房屋等的情况。

（5）左转弯匝道由右侧进入主线，运行较易，主线不必分开。

缺点：

（1）须建三座跨线桥。

（2）匝道修建和运行长度较小Y型长。

3）喇叭型（见图2．13、图2．14）

喇叭型立交广泛应用于高速公路T形交叉或收费公路的十字交叉。当连接的公路是交通量较大的干线公路时，则可采用双喇叭形（见图2．15）组成四路交叉的完全立交形式。

喇叭型立交分为A、B两种型式。

图2．13　A式喇叭（环道流入），适用于主线左转弯进入次线的交通量较大的情况（参见书前彩图）

图2．14　B式喇叭（环道流出），适用于次线进入主线左转弯的交通量较大的情况（参见书前彩图）

优点：

（1）对较繁重的转弯交通量提供了一个相当高速度的半直连运行。

（2）只需一个单一的建筑物。

图2．15　苏州昆山双喇叭型立交（参见书前彩图）

（3）没有交织。

（4）由于所有运行都是自由流式，故通行能力较强。

注意：

（1）主线左转弯交通量较大时宜采用A式，次线交通量较大时宜采用B式。

（2）次线上跨时对整个转弯匝道系统能有清楚的视野。

（3）次线下穿时宜斜穿或弯穿，环形匝道做成卵形或水滴形。

4）子叶型（见图2．16）

图2．16　广州某地子叶型立交（参见书前彩图）

图2．16的立交称为双子叶式。造型美观，只需一座构造物，也为三肢立交常用形式之一，但从主线出来的车辆要经行小半径环形匝道，且两个环形匝道之间那段主线存在加速驶入车辆与减速驶出车辆之间的交织。

优点：

（1）造型美观。

（2）仅需一个建筑物，造价经济。

（3）主线上跨时，对主线左转弯高速车辆运行较为有利。

（4）环形匝道不一定使用圆形，如果改为卵形或水滴形，更有利于行车顺畅、安全且更为美观。

（5）可以为将来建设四路交叉的立交做准备。

缺点：

（1）主线驶出车辆须经过小半径环形匝道转弯运行。

（2）主线在两个环形之间的道路上存在加速的驶入车辆和减速的驶出车辆之间的交织，必要时可加设集散道来改善运行条件。

2．2．2．2　常用的、有代表性的四肢立交

1）菱形

菱形立交左转允许平交，亦可设有信号灯，公路多采用菱形匝道，如图2．17所示。

图2．17　菱形匝道

城市多采用平行式匝道，单点式左转，如图2．18所示。

图2．18　平行式匝道

优点：

（1）构造物之前高标准的单一驶出；过构造物之后高标准的单一驶入。

（2）土地费用和工程造价较为经济。

（3）当主线下穿时，匝道坡度有助于驶出车辆减速和驶入车辆加速。

（4）单一的驶出状态简化了主线的标志。

（5）在构造物上面或下面无须变速车道。

（6）主线上无交织。

缺点：

（1）次要公路由于为左转弯运行，通行能力较低。

（2）在敞口的匝道终点处难以得到适度的能见度，特别是在次要道路跨越主线时。

（3）除非进行信号管理，次要道路上的许多冲突点增加了这种设计的事故潜在性。

（4）有可能造成错路运行。

（5）由快速公路驶出的转弯车辆须在次要道路上停车，可能需要车辆排队车道。

（6）容许互通立交将来扩建的可能性很小，但可用以下措施提高通行能力：

①对敞口的入口进行渠化。

②次要道路上设置信号（三相）。

③设置双车道左转弯。

2）苜蓿叶型

苜蓿叶型立交是公路立交中的常用型式，这种立交占地面积较大，层数少、跨线构造物较少。

（1）普通苜蓿叶型（见图2．19）

图2．19　普通苜蓿叶型

优点：

①只需设置一个构造物，设计中所有的左转弯冲突都将被消除。

②无须交通信号，交通运行连续而自然。

③必要时可分期修建。

缺点：

①要求较大的用地，环形匝道半径不宜过小。

②在快速公路和次要路线上的交织可能会严重限制通行能力。

③环形匝道出口在构造物之后。

④快速公路上双重出口使标志复杂。

⑤构造物下面有附加交织车道，增加了造价。

⑥由快速公路速度到内部环圈式匝道控制速度的减速长度不足。

⑦安全状况不良。

形式上各种环形匝道可以大小不一，根据交通量大小采用不同的半径；右转弯匝道可采用连续S形曲线以减少占地。

（2）带集散车道的苜蓿叶型（见图2．20）

车辆由环形匝道进入主线直行和主线直行车辆转弯进入环形匝道，此过程存在着交织，车辆变道会影响主线车速，尤其在交通量很大时显得更为严重。为了改善这种情况，时常在高等级公路的外侧加设集散车道。

图2．20　带集散车道的苜蓿叶型

优点：

①交织路段从快速公路移至较低车速的集散道上。

②快速公路上的汇入点和流出点由八个减至四个。

③比基本苜蓿叶型通行能力更大。

④快速公路上只有单一的出口和入口。

⑤转弯车辆运行自然。

缺点：

①视环形匝道的大小可能较基本苜蓿叶型要求更多的用地。

②由于跨度增大，构造物造价要高一些。

③除非从快速公路出口到集散道的第一个出口之间具有充分的距离，否则不便布设指路标志或标牌。

3）涡轮型（见图2．21、图2．22）

四个方向的左转匝道均设计成右出右进的半直连匝道，结构紧凑，节约用地，桥跨较多。这种型式的立交常被采用在城市立交设计中。

图2．21　美国某地涡轮型立交（参见书前彩图）

优点：

（1）结构紧凑，造型美观宏伟。

（2）车辆运行全部右出右进，顺畅安全。

（3）匝道纵坡缓和，转弯半径大，便于高速行驶。

缺点：

（1）须建五座跨线桥。

（2）大回转式匝道，绕行距离较长，营运费用较大。

（3）工程造价较高。

图2．22　杭州德胜涡轮型立交（参见书前彩图）

（4）占地面积较大。

4）全直连式立交（见图2．23、图2．24）

左转弯匝道全部采用全直连式，适合于各左转弯交通量均较大的互通式立体交叉。一般来说，在城市立交中，匝道的设计车速在30～50km／h，这种全直连式的立交，匝道设计车速可以达到60km／h，属于设计标准较高的立交型式，在城市立交设计中常被采用。

图2．23　南京双桥门立交（参见书前彩图）

图2．24　美国94号公路与41号公路交叉（参见书前彩图）

优点：

（1）适用于两条高速公路或城市快速路相互交叉的情况。

（2）能提供各个方向自由流畅的运行。

（3）适应较大的交通量。

（4）全部对称，各方向往来转弯模式同一，便于驾驶人员识别。

缺点：

需设立四层立交（包括地面层一共五层），跨线桥梁较长，造价较高。

5）环形立交（见图2．25、图2．26）

环形立交多用在交通量不是很大的交叉路口，公路环形立交一般设计为两层，城市环形立交一般设计为三层，比公路立交多一层用来处理行人和非机动车。

图2．25　美国某处立交

图2．26　南京中央门立交

优点：

（1）用地较省，对于用地紧张的城市来说是有利的。

（2）层数少，跨线构造物少，造价相对较低。

（3）保证主干线的交通流畅通。

缺点：

（1）承担的转弯交通量有限，常用于左转弯交通量较小的交叉；当左转弯交通量很大时，容易造成“锁结”。

（2）必要时需要在环道上设置信号灯，会使转弯车辆行驶不顺畅，因此在大城市是不建议采用环形立交的。

6）混合式立交（见图2．27、图2．28）

图2．27　美国某地混合式立交（参见书前彩图）

左转弯匝道既有环形匝道，又有半直连式匝道。其中，环形匝道不超过两条，而且应布设在对角象限中。它适用于一个或两个左转弯交通量较小的枢纽互通式立体交叉。

图2．28　北京某地混合式立交（参见书前彩图）

2．2．2．3　多肢立交

多肢立交（见图2．29、图2．30），由于相交道路条数多（五路及五路以上交汇），因而行车路线十分复杂，匝道布设困难。同时五路立交构造物庞大，占地面积宽，设计与施工的难度较大。理论上讲，要实现五路交叉全互通、全立交，就必须设置20个独立匝道，并且可能分布在五个不同高度的层次上，这种复杂和庞大的结构，就可能有多种结构类型。

图2．29　上海莘庄多肢立交（参见书前彩图）

图2．30　美国某处多肢立交